③ 解凍 

      解凍是凍結(jié)的逆過(guò)程。通常是凍品表面先升溫解凍，并與凍品中心保持一定的溫度梯度。由于各種原因，解凍后的食品并不一定能恢復(fù)到凍結(jié)前的狀態(tài)。

      凍結(jié)食品解凍時(shí)，冰晶升溫而溶解，食品物料因冰晶溶解而軟化，微生物和酶開(kāi)始活躍。因此解凍過(guò)程的設(shè)計(jì)要盡可能避免因解凍而可能遭受損失。對(duì)不同的食品，應(yīng)采取不同的解凍方式。

    通常是在流動(dòng)的冷空氣、水、鹽水、水冰混合物等作為解凍媒體進(jìn)行解凍，溫度控制在0℃～10℃為好，可防止食品在過(guò)高溫度下造成微生物和酶的活動(dòng)，防止水分的蒸發(fā)。對(duì)于即食食品的解凍，可以用高溫快速加熱。用微波解凍是較好的解凍方法，能量在凍品內(nèi)外同時(shí)發(fā)生，解凍時(shí)間短，滲出液少，可以保持解凍品的優(yōu)良品質(zhì)。

    凍結(jié)狀態(tài)良好的肉類，在緩慢解凍時(shí)，融解的水分再度被肉質(zhì)所吸收，滴落液較少，肉質(zhì)可基本恢復(fù)至原來(lái)的狀態(tài)。對(duì)于凍結(jié)狀態(tài)較差的肉類，在解凍時(shí)產(chǎn)生的滴落液較多，肉的重量損失較多，肉中部分可溶性物質(zhì)也隨之損失，肉的質(zhì)量降低。

       ⑶ 食品的氣調(diào)保藏 （CA  Controlled atmosphere storing）
    氣調(diào)保藏是指用阻氣性材料將食品密封于一個(gè)改變了氣體的環(huán)境中，從而抑制腐敗微生物的生長(zhǎng)繁殖及生化活性，達(dá)到延長(zhǎng)食品貨架期的目的。

    ① 氣調(diào)保藏的原理

    果蔬的變質(zhì)主要是由于果蔬的呼吸和蒸發(fā)、微生物生長(zhǎng)、食品成分的氧化或褐變等作用，而這些作用與食品貯藏的環(huán)境氣體有密切的關(guān)系，如氧氣、二氧化碳、氮?dú)狻⑺�分和溫度等。如果能控制食品貯藏環(huán)境氣體的組成，如增加環(huán)境氣體中CO2 、N2比例，降低O2比例，控制食品變質(zhì)的因素，可達(dá)到延長(zhǎng)食品保鮮或保藏期的目的。

氣調(diào)保藏可以降低果蔬的呼吸強(qiáng)度；降低果蔬對(duì)乙烯作用的敏感性；延長(zhǎng)葉綠素的壽命；減慢果膠的變化；減輕果蔬組織在冷害溫度下積累乙醛、醇等有毒物質(zhì)，從而減輕冷害；抑制食品微生物的活動(dòng)；防止蟲(chóng)害；抑制或延緩其它不良變化。因此，氣調(diào)保藏特別適合于鮮肉、果蔬的保鮮，另外還可用于谷物、雞蛋、肉類、魚(yú)產(chǎn)品等的保鮮或保藏。

    一般來(lái)說(shuō)，果蔬在貯藏中希望盡可能降低氣體成分中的氧氣分壓，但是如果氧氣濃度降得過(guò)低，體內(nèi)有機(jī)物就不能形成好氣性分解，從而會(huì)引起有害于品質(zhì)的厭氧性發(fā)酵。所以，當(dāng)降低氧氣的濃度時(shí)，應(yīng)以不致造成厭氧性呼吸障礙為度。提高環(huán)境中二氧化碳的濃度可降低果蔬成熟反應(yīng)（蛋白質(zhì)、色素的合成）的速度，抑制微生物和某些酶（如琥珀酸脫酶、細(xì)胞色素氧化酶）的活動(dòng)，抑制葉綠素的分解，改變各種糖的比例，從而良好地保持新鮮蔬菜和水果的品質(zhì)。但若二氧化碳濃度過(guò)高，將造成正常呼吸的生理障礙，反而縮短貯藏時(shí)間。各種蔬菜水果的最適二氧化碳濃度均有所差別，一般水果為2%-3%，蔬菜為2.5%～5.5%，同時(shí)也都受到氧氣濃度和環(huán)境溫度的影響。氧濃度過(guò)低或二氧化碳濃度過(guò)高都可能會(huì)引起果蔬的異常代謝，從而使組織受到傷害。表9-6列出了各種蔬菜、水果氣調(diào)貯藏的工藝條件。

    ② 氣調(diào)保藏的方法 

根據(jù)氣體調(diào)節(jié)原理可將氣調(diào)貯藏分為MA（Modified atmosphere）和CA（Controlled atmosphere）兩種。前者指用改良的氣體建立氣調(diào)系統(tǒng)，在以后貯藏期間不再調(diào)整；后者指在貯藏期間，氣體的濃度一直控制在某一恒定的值或范圍內(nèi)，這種方法效果更為確切。要想控制食品的貯藏氣體環(huán)境，則必須將食品封閉在一定的容器或包裝內(nèi)。如氣調(diào)庫(kù)、氣調(diào)車、氣調(diào)垛、氣調(diào)袋（即CAP，或MAP）、涂膜保鮮、真空包裝和充氣包裝等。

表9-6  各種蔬菜、水果氣調(diào)貯藏的工藝條件
品 名    氣 體 成 分    溫度  ℃    品    名    氣 體 成 分    溫度  ℃
    氧  %    二氧化碳  %            氧  %    二氧化碳  %    
蘋(píng)  果    3    2～8    0～8    桔    3～5    2～4    6.5
洋  蔥    2～3    0～2    12～14    番 茄    3～10    5～10    9.0
香  蕉    5～10    5～10    0    黃 瓜    3～16    5    13
草  莓    3～5    5～10    0    萵 苣    3～5    2～3    0～1
桃  子    2    4～5    0    蘑 菇    3～5    3～10    0～1
葡  萄    0.5～1    1～2    12～14    花 菜    15    5    0～1
檸  檬    5～10    5～10    4～6    梨    4～5    3～4    0

    氣調(diào)的方法較多，主要有自然氣調(diào)法、置換氣調(diào)法（即氮?dú)�、二氧化碳置換包裝）、氧氣吸收劑封入包裝、涂膜氣調(diào)法、減壓（真空）保藏和充氣包裝等。但總的來(lái)說(shuō)，其原理都是基于降低含氧量，提高二氧化碳或氮?dú)獾臐舛炔⒏鶕?jù)各貯藏物的不同要求，使氣體成分保持在所希望的狀況。 

   ⑷ 加熱殺菌保藏 

    ① 微生物的耐熱性及影響加熱殺菌的因素

微生物具有一定的耐熱性。細(xì)菌的營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞及酵母菌的耐熱性，因菌種不同而有較大的差異。一般病原菌（梭狀芽孢桿菌屬除外）的耐熱性差，通過(guò)低溫殺菌（例如63℃，經(jīng)30分鐘）就可以將其殺死。細(xì)菌的芽孢一般具有較高的耐熱性，食品中肉毒梭狀芽孢桿菌是非酸性罐頭的主要?dú)⒕�目�?biāo)，該菌孢子的耐熱性較強(qiáng)，必須特別注意。一般霉菌及其孢子在有水分的狀態(tài)下，加熱至60℃，保持5～10分鐘即可以被殺死，但在干燥狀態(tài)下，其孢子的耐熱性非常強(qiáng)。

然而許多因素影響微生物的加熱殺菌效果。首先食品中的微生物密度（原始帶菌量）與抗熱力有明顯關(guān)系。帶菌量愈多，則抗熱力愈強(qiáng)。因?yàn)榫�體細(xì)胞能分泌對(duì)菌體有保護(hù)作用的蛋白類物質(zhì)，故菌體細(xì)胞增多，這種保護(hù)性物質(zhì)的量也就增加。其次，微生物的抗熱力隨水分的減少而增大，即使是同一種微生物，它們?cè)诟蔁岘h(huán)境中的抗熱性最大。此外，基質(zhì)向酸性或堿性變化，殺菌效果則顯著增大。

基質(zhì)中的脂肪、蛋白質(zhì)、糖及其它膠體物質(zhì)，對(duì)細(xì)菌、酵母、霉菌及其孢子起著顯著的保護(hù)作用。這可能是細(xì)胞質(zhì)的部分脫水作用，阻止蛋白質(zhì)凝固的緣故。因此對(duì)高脂肪及高蛋白食品的加熱殺菌需加以注意。多數(shù)香辛料，如芥子、丁香、洋蔥、胡椒、蒜、香精等，對(duì)微生物孢子的耐熱性有顯著的降低作用。

    ② 加熱殺菌的方法

    食品的腐敗常常是由于微生物和酶所致。食品通過(guò)加熱殺菌和使酶失活，可久貯不壞，但必須不重復(fù)染菌，因此要在裝罐裝瓶密封以后滅菌，或者滅菌后在無(wú)菌條件下充填裝罐。食品加熱殺菌的方法很多。主要有常壓殺菌（巴氏消毒法）、加壓殺菌、超高溫瞬時(shí)殺菌、微波殺菌、遠(yuǎn)紅外線加熱殺菌和歐姆殺菌等。

    常壓殺菌: 常壓殺菌即100℃以下的殺菌操作。巴氏消毒法只能殺死微生物的營(yíng)養(yǎng)體（包括病原菌），但不能完全滅菌。現(xiàn)在的常壓殺菌更多采用水浴、蒸汽或熱水噴淋式連續(xù)殺菌。具體方法前面已有描述。

    加壓殺菌: 常用于肉類制品、中酸性、低酸性罐頭食品的殺菌。通常的溫度為100℃～121℃（絕對(duì)壓力為0.2MPa），當(dāng)然殺菌溫度和時(shí)間隨罐內(nèi)物料、形態(tài)、罐形大小、滅菌要求和貯藏時(shí)間而異。在罐頭行業(yè)中，常用D值和F值來(lái)表示殺菌溫度和時(shí)間。

D（DRT）值：是指在一定溫度下，細(xì)菌死亡90%（即活菌數(shù)減少一個(gè)對(duì)數(shù)周期）所需要的時(shí)間（分鐘）。121.1℃（250℉）的D（DRT）值常寫(xiě)作Dr。例如嗜熱脂肪芽孢桿菌的Dr = 4.0～4.5分鐘；A、B型肉毒梭狀芽孢桿菌的Dr = 0.1～0.2 分鐘。

F值：是指在一定基質(zhì)中，在121.1℃下加熱殺死一定數(shù)量的微生物所需要的時(shí)間（分鐘）。在罐頭特別是肉罐頭中常用。由于罐頭種類、包裝規(guī)格大小及配方的不同，F(xiàn)值也就不同，故生產(chǎn)上每種罐頭都要預(yù)先進(jìn)行F值測(cè)定。
對(duì)于液體或固體混合的罐裝食品，可以采用旋轉(zhuǎn)式或搖動(dòng)式殺菌裝置。玻璃瓶罐雖然也能耐高溫，但是不太適宜于壓力釜高溫殺菌，必須用熱水浸泡蒸煮。復(fù)合薄膜包裝的軟罐頭通常采用高壓水煮殺菌。

    超高溫瞬時(shí)殺菌: 根據(jù)溫度對(duì)細(xì)菌及食品營(yíng)養(yǎng)成分的影響規(guī)律，熱處理敏感的食品，可考慮采用超高溫瞬時(shí)殺菌法，即UHTST（ultra high temperature for short times）殺菌，簡(jiǎn)稱UHT。該殺菌法既可達(dá)到一定的殺菌要求，又能最大程度地保持食品品質(zhì)。      

牛乳在高溫下保持較長(zhǎng)時(shí)間，則易發(fā)生一些不良的化學(xué)反應(yīng)。如蛋白質(zhì)和乳糖發(fā)生美拉德反應(yīng)，使乳產(chǎn)生褐變現(xiàn)象；蛋白質(zhì)分解而產(chǎn)生H2S的不良?xì)馕�；糖類焦糖化而產(chǎn)生異味；乳清蛋白質(zhì)變性、沉淀等。若采用超高溫瞬
時(shí)殺菌既能方便工藝條件，滿足滅菌要求，又能減少對(duì)牛乳品質(zhì)的損害。
        
    微波殺菌: 微波（超高頻），一般是指頻率在300-300000MHz的電磁波。目前915 MHz和2450 MHz兩個(gè)頻率已廣泛地應(yīng)用于微波加熱。915MHz，可以獲得較大穿透厚度，適用于加熱含水量高、厚度或體積較大的食品；對(duì)含水量低的食品宜選用2450MHz。

微波殺菌的機(jī)理是基于熱效應(yīng)和非熱生化效應(yīng)兩部分。①熱效應(yīng)：微波作用于食品，食品表里同時(shí)吸收微波能，溫度升高。污染的微生物細(xì)胞在微波場(chǎng)的作用下，其分子被極化并作高頻振蕩，產(chǎn)生熱效應(yīng)，溫度的快速升高使其蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，從而使菌體死亡。②非熱生化效應(yīng)：微波使微生物生命化學(xué)過(guò)程中產(chǎn)生大量的電子、離子，使微生物生理活性物質(zhì)發(fā)生變化；電場(chǎng)也使細(xì)胞膜附近的電荷分布改變，導(dǎo)致膜功能障礙，使微生物細(xì)胞的生長(zhǎng)受到抑制，甚至停止生長(zhǎng)或死亡。另外，微波還可以導(dǎo)致細(xì)胞DNA和RNA分子結(jié)構(gòu)中的氫鍵松弛、斷裂和重新組合，誘發(fā)基因突變。

微波殺菌保藏食品是近年來(lái)在國(guó)際上發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)新技術(shù)，具有快速、節(jié)能、對(duì)食品的品質(zhì)影響很小的特點(diǎn)。因此，能保留更多的活性物質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)成分，適用于人參、香菇、猴頭菌、花粉、天麻以及中藥、中成藥的干燥和滅菌。微波還可應(yīng)用于肉及其制品、禽及其制品、奶及其制品、水產(chǎn)品、水果、蔬菜、罐頭、谷物，布丁和面包等一系列產(chǎn)品的殺菌、滅酶保鮮和消毒，延長(zhǎng)貨架期。此外，微波應(yīng)用于食品的烹調(diào)，凍魚(yú)、凍肉的解凍，食品的脫水干燥、漂燙、焙烤以及食品的膨化等領(lǐng)域。

目前國(guó)外已出現(xiàn)微波牛奶消毒器，采用高溫瞬時(shí)殺菌技術(shù)，在2450MHz的頻率下，升至200℃，維持0.13秒，消毒奶的菌落總數(shù)和大腸菌群的指標(biāo)達(dá)到消毒奶要求，而且牛奶的穩(wěn)定性也有所提高。瑞士卡洛里公司研制的面包微波殺菌裝置(2450MHz,80KW),輻照1～2分鐘,溫度由室溫升至80℃，面包片的保鮮期由原來(lái)的3天延長(zhǎng)至30～40天而無(wú)霉菌生長(zhǎng)。

    遠(yuǎn)紅外線加熱殺菌: 遠(yuǎn)紅外線是指波長(zhǎng)為2.5–1000um的電磁波。食品的很多成分對(duì)3～10um的遠(yuǎn)紅外線有強(qiáng)烈的吸收，因此食品往往選擇這一波段的遠(yuǎn)紅外線加熱。
 
遠(yuǎn)紅外線加熱具有熱輻射率高；熱損失少；加熱速度快，傳熱效率高；食品受熱均勻，不會(huì)出現(xiàn)局部加熱過(guò)度或夾生現(xiàn)象；食物營(yíng)養(yǎng)成分損失少等特點(diǎn)。

遠(yuǎn)紅外的殺菌、滅酶效果是明顯的。日本的山野藤吾曾將細(xì)菌、酵母、霉菌懸浮液裝入塑料袋中，進(jìn)行遠(yuǎn)紅外線殺菌試驗(yàn)，遠(yuǎn)紅外照射的功率分別為6KW、8KW、10KW、12KW，試驗(yàn)結(jié)果表明，照射10分鐘，能使不耐熱細(xì)菌全部殺死，使耐熱細(xì)菌數(shù)量降低105～108個(gè)數(shù)量級(jí)。照射強(qiáng)度越大，殘活菌越少，但要達(dá)到食品保藏要求，照射功率要在12KW以上或延長(zhǎng)照射時(shí)間。
遠(yuǎn)紅外加熱殺菌不需經(jīng)過(guò)熱媒，照射到待殺菌的物品上，加熱直接由表面滲透到內(nèi)部，因此遠(yuǎn)紅外加熱已廣泛應(yīng)用于食品的烘烤、干燥、解凍，以及堅(jiān)果類、粉狀、塊狀、袋裝食品的殺菌和滅酶。

    歐姆殺菌: 這是一種新型的熱殺菌方法。歐姆加熱是利用電極，將電流直接導(dǎo)入食品，由食品本身介電性質(zhì)所產(chǎn)生的熱量，以達(dá)到直接殺菌的目的。一般所使用的電流是50～60Hz的低頻交流電。

歐姆殺菌與傳統(tǒng)罐裝食品的殺菌相比具有不需要傳熱面，熱量在固體產(chǎn)品內(nèi)部產(chǎn)生，適合于處理含大顆粒固體產(chǎn)品和高粘度的物料；系統(tǒng)操作連續(xù)、平穩(wěn)，易于自動(dòng)化控制；維護(hù)費(fèi)用、操作費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)。

對(duì)于帶顆粒（粒徑小于15mm）的食品，采用歐姆加熱，可使顆粒的加熱速率接近液體的加熱速率，獲得比常規(guī)方法更快的顆粒加熱速率（約1～2℃/s），縮短了加工時(shí)間，使產(chǎn)品品質(zhì)在微生物安全性、蒸煮效果及營(yíng)養(yǎng)成分（如維生素）保持等方面得到改善，因此該技術(shù)已成功地應(yīng)用于各類含顆粒食品殺菌，如生產(chǎn)新鮮、味美的大顆粒產(chǎn)品，處理高顆粒密度、高粘度食品物料。

歐姆殺菌裝置系統(tǒng)主要有泵、柱式歐姆加熱器、保溫管、控制儀表等組成，其中最重要的是柱式歐姆加熱器，是由4個(gè)以上電極室組成。物料通過(guò)歐姆加熱組件時(shí)逐漸加熱至所需的殺菌溫度，然后依次進(jìn)入保溫管、冷卻管（片式換熱器）和貯罐，最后無(wú)菌充填包裝。

英國(guó)APV Baker公司已制造出工業(yè)化規(guī)模的歐姆加熱設(shè)備，可使高溫瞬時(shí)技術(shù)推廣應(yīng)用于含顆粒（粒徑高達(dá)25mm）食品的加工。近年來(lái)英國(guó)、日本、法國(guó)和美國(guó)已將該技術(shù)及設(shè)備應(yīng)用于低酸性食品或高酸性食品的殺菌。 (待續(xù))